יצירת כוכבי לכת קטנים לא דורשת שכיחות גבוהה של יסודות כבדים

כך עולה מתגלית שפרסמה נאס"א הערב. לגילוי שותף אבי שפורר, אסטרונום ישראלי הנמצא באוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, וחבר בצוות המדעי של טלסקופ החלל קפלר

גילוי כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש בשיטת הליקויים, השיטה שבה נוקט טלסקופ החלל קפלר. צילום: נאס"א
גילוי כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש בשיטת הליקויים, השיטה שבה נוקט טלסקופ החלל קפלר. צילום: נאס"א

תהליך היווצרות כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ נחשב לתהליך המתקיים רק ליד כוכבים העשירים ביסודות כבדים כגון ברזל וצורן. כעת מוכיחות תצפיות קרקעיות, בשילוב עם נתונים שנאספו בידי טלסקופ החלל קפלר של נאס"א כי כוכבי לכת קטנים נוצרים סביב כוכבים במגוון שכיחות של יסודות כבדים ולפיכך, הם עשויים להיות נפוצים בגלקסיה שלנו יותר מכפי שסברו אסטרונומים עד כה.
האסטרונומים מתייחסים ליסודות הכבדים ממימן כאל "מתכות". הם מודדים את תכולת המתכות של כוכב תוך שימוש בשמש שלנו כקו בסיס. כוכבים בעלי ריכוז גבוה של יסודות כבדים בהשוואה לשמש שלנו, נחשבים עשירים במתכות. כוכב בעל ריכוז יסודות כבדים נמוך מהשמש שלנו נחשב עני במתכות.

צוות חוקרים בראשותו של לארס בוצ'הייב, אטרופיזיקאי במכון נילס בור ובמרכז המחקר הבין תחומי סטארטפלאן באוניברסיטת קופנהגן, חקרו את הרכב היסודות בלמעלה מ-150 כוכבים שמקיפים אותם 226 מועמדים לכוכבי לכת קטנים מנפטון. התצפיות הקרקעיות הספקטרוסקופיות בוצעו בטלסקופ הנורדי בלה פאלמה באיים הקנאריים, מצפה פרד לורנס ויפל בהר הופקינס אריזונה, מצפה מקדונלד באוניברסיטת טקסס באוסטין, ומצפה קק בהוואי.
"רצינו לחקור האם כוכבי לכת קטנים דורשים תנאים מסוימים כדי להיווצר, כמו כוכבי הלכת הגזיים הענקיים" אומר בוצ'הייב. "המחקר מראה כי כוכבי לכת קטנים לא מפלים ונוצרים סביב כוכבים במגוון של תכולת מתכות כבדות, לרבות כוכבים בעלי 25% מרמת המתכות של השמש."

"כוכבי לכת הם אבק כוכבים. הם נוצרים במערבולות הגז הדחוס והאבק סביב כוכבים שזה עתה נולדו. בדיסקה הקדם פלנטרית, השרידים מתגבשים ויוצרים פלנטיסימלים המתנגשים וגדלים ובסופו של דבר יוצרים כוכבי לכת.

ליבות סלעיות חייבות לגדול מספיק כדי ללכוד בכבידתם גז מהדיסקה לפני שהוא עף החוצה מהמערכת. כאשר יש שפע של מתכות כבדות, הגלעינים יכולים לגדול מהר ולמשוך אליהם מסה גדולה של גז לפני שהגז נעלם, וכך נוצרים ענקי הגז כדוגמת צדק במערכת השמש שלנו.

בדיסקות עניות במתכות הליבות לא יכולות להיווצר מספיק מהר ושלב לכידת הגז מוחמץ. התוצאה היא מערכות שבהם כוכבי הלכת הגדולים לא מתפתחים מעבר לגודל של נפטון-רהב.
כוכבי לכת גדולים וקרובים לשמש יכולים להיווצר סביב כוכבים בעלי תכולה גבוהה של יסודות כבדים, אך כוכבי לכת קטנים אינם דורשים סביבות מיוחדות כדי להיווצר. התוצאה משתקפת במחקרים האחרונים המראים כי כוכבי לכת קטנים עשויים להיות די נפוצים. הממצאים מתוארים בגליון הנוכחי של כתב העת נייצ'ר.

"קפלר זיהה אלפי מועמדים לכוכבי לכת, דבר זה איפשר לנו לחקור שאלות באשר לתמונה הגדולה כגון זו שהציע לארס: האם הטבע דורש סביבות מיוחדות ליצירת כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ" אומר מדען משימת קפלר במרכז המחקר איימס של נאס"א בקליפורניה. "הנתונים מביאים להשערה כי כוכבי לכת נוצרים סביב כוכבים בעלי מגוון תכולת מתכות, כלומר הטבע אופורטוניסטי ושופע, ומוצא דרכים שאנו חשבנו עד כה כקשות עד בלתי אפשריות".

לגילוי שותף אבי שפורר, אסטרונום ישראלי הנמצא באוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, וחבר בצוות המדעי של קפלר. בראיון לאתר הידען אומר שפורר "בשני העשורים האחרונים אנו עדים לתגליות רבות בתחום חקר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש, המעידים על כך שכוכבי לכת יכולים להיווצר במגוון רחב של תנאים, השונים ממה שאנו מכירים במערכת השמש." לסיכום מסביר שפורר: "הגילוי האחרון של קפלר מתמקד בפלנטות קטנות, ומראה שהן יכולות להיווצר במגוון תנאים רחב עוד יותר."

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

8 תגובות

  1. 1. באופן עקרוני, כמו כל שאר הפלנטות במערכת השמש אינו סופח מסה היום.
    מה שכן, לפעמים פוגעים בו מטאוריטים (מה שנראה לנו כמו "כוכב נופל") ולעיתים רחוקות גם מטאורים. על כל פנים הקצב בו זה קורה הוא נמוך מאד, כלומר עד סוף חייו כמות המסה שיספח כתוצאה מתהליכים כאלו זניחה, כמו שכמות המסה שהוא מאבד בגלל יציאת חלליות לחלל היא זניחה (בינתיים…). שים לב שהקצב בהזה לא יכול להתגבר משמעותית כי אין כמעט חומר חופשי במערכת השמש.

    2. כדה"א מאבד את האטמוספירה שלו – פעם היא הייתה צפופה יותר והיום היא דלילה יותר והתהליך הזה נמשך כל העת. הירח למשל איבד את הגזים המקיפים אותו ולמאדים כמעט לא נשארו גזים. אבל שוב במקרה של כדה"א, הקצב הוא איטי מאד וכדה"א יסיים את חייו הרבה לפני שצפיפות האטמוספירה תשתנה משמעותית. לכן, התשובה היא שעקרונית מולקולות עוזבות את כדה"א לעיתים רחוקות – אבל הקצב איטי מאד.

  2. צבי שלום,

    אשמח אם תוכל לענות לי מהידע שלך על כמה שאלות כדי לסייע לי במחקר שלי.

    1. האם כדור הארץ סופח חומרים כלשהם? אבק קוסמי, מימן שנפלט מהשמש או כל דרך אחרת הידועה לך?
    אם כן באיזה כמות מידי שנה, ומה יקרה למסתו של כדור הארץ אם תהליך זה ימשיך עוד מיליארד שנה?

    2. האם חלקיקים מהאטמוספירה של כדור הארץ יכולים להגיע אל הירח. למשל מוליקולות מים?
    אם כן, באיזו כמות?

  3. כמו שאבי כבר אמר, הנייר והמקלדת סובלים הכל.

    צור,

    הטענה של אותו גורדג'ייף אולי הייתה נחמדה לפני שידעו משהו – אבל היו יודעים ולכן אפשר לומר בבירור שזה שטויות. כדור הארץ לא יהפוך לעולם לצדק כי אין גז שיוכל לספוח, וצדק לא יהפך לשמש כי הוא אינו מאסיבי מספיק. השמש גם היא לא תתפתח להיות גוף גדול ומאסיבי יותר אלא להיפך – היא תיהפך לננס קטן וצפוף אחרי שתאבד חלק ממסתה.

    לגבי הערתך השניה,
    מובן שזו רק תיאוריה ואיש לא חושב אפילו שהיא שלמה – לכן נושא הפלנטות והיווצרותם הוא תחום מחקר כה חם – כי יש עוד הרבה דברים לא ידועים. מה שכן ברור הוא שלמדע היום יש הרבה כלים להתמודד עם שאלות מסוג זה וכך, מודלים מאד לא נכונים (כמו זה שהציע גורדג'ייף) אפשר כבר היום לשלול.

  4. במסגרת הדיון הזה קצת פחות קשור להכנס לשאלת חיים על פלנטות אחרות או לתפקיד ששימשו הפירמידות אך מה שמשותף לשניהם ולדיון זה הוא שהן שאלות שעדיין אין לנו תשובה ברורה עליהם.

    אחד הדברים החסרים במאמר הנוכחי הוא להבהיר שאופן התפתחות הפלנטות שהמאמר מציג הוא רק תיאוריה. מעולם לא יצא לנו לראות כיצד מתפתחת פלנטה (מפני שתקופת חיינו קצרה ביחס לתהליכים של הגופים הקוסמיים), ואשמח שאם למישהו יש מידע אחר, שישתף.
    יש לנו תצלומים נוכחיים של גופים שמימיים גדולים (שמשות, סופר נובות, ננסים וכו) במצבים שונים, ומהם יצרנו תיאוריה על תהליכי ההתפתחות שלהם. זה עדיין לא אומר שהתיאוריה נכונה. יכול להיות שהסדר בו סידרנו את הקשר בין השלבים השונים הוא אחר. לגבי פלנטות, המצב עוד יותר מורכב, כי מלבד מערכת השמש שלנו, אין לנו כמעט תצפיות של פלנטות במערכות שמש אחרות, ובטח שלא במצבים קטנים יותר של התהוות פלנטה.

  5. קצת קשה להשוות משום שגורדג'ייף דיבר על רמות עידון של חומר שככל שהוא
    עדין יותר הוא שייך לגופים אסטרונומים גדולים יותר שמזינים גופים קטנים יותר
    בסביבתם.

    ד"א הוא גם אמר שפעם היו חיים על מאדים ועדיין ישנם שרידים של טלסקופים
    שהמיכשור צפיה של היום הם צעצועים לעומת אותם טלסקופים, וכן הפירמידות
    שניבנו כאן היו אמצעי צפיה אסטרונומי בדומה לאלו על מאדים…..מעניין.

  6. הפילוסוף והמסטיקאי ג.א.גורדג'ייף טען שהגופים השמימיים הינם גופים מתפתחים. שהירח שלנו גדל וביום מן הימים יהפוך לפלנטה, שכדור הארץ גדל וביום מן הימים יהפוך לשמש. שכוכב צדק, לדוגמא, הוא פלנטה מפותחת יותר מכדור הארץ, ולכן היא דומה יותר לשמש, בנפחה, במצב צבירתה וכן בכמות הלווינים שלה.

    זה מתאים לממצא של הרבה כוכבי לכת קטנים סביב השמשות, כיוון שהם מתחילים בצורה של לווין (בדומה לפלוטו).

    מה דעתכם?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן